Procedimiento para el diseño del mecanismo Pistón – Biela - Cigüeñal de un motor de aire comprimido

Abstract

Una de las soluciones más amigables con el medio ambiente asociadas al transporte lo constituyen las tecnologías de aire comprimido aplicadas a las bicicletas; por tratarse deB un medio de transporte ecológico por excelencia. El presente proyecto se desarrolló en la Universidad de Holguín, sede ¨Oscar Lucero Moya¨ y tiene como objetivo la elaboración de un procedimiento para el diseño del mecanismo pistón, biela y cigüeñal de un motor de aire comprimido. El trabajo está enmarcado dentro del proceso de diseño de ingeniería. Para cumplir los objetivos planteados se realizó un análisis histórico lógico de estas tecnologías; se aplicaron los conocimientos adquiridos en asignaturas como Diseño de Elementos de Máquinas I y II, Dibujo Mecánico, Elemento Finito, Máquinas Automotriz, Termodinámica Técnica y Ciencias de los Materiales. El valor teórico de la investigación consiste en la modelación teórica y matemática del proceso de trabajo de este mecanismo del motor neumático; así como la optimización lineal de sus principales parámetros, donde se implementa el diseño en 3D y se muestran los fundamentos metodológicos para la optimización multiobjetivo de este proceso y de otros similares; asociados a sistemas CAD/CAM/CAPP. La utilidad práctica se evidencia en el Procedimiento para el diseño del mecanismo Pistón – Biela - Cigüeñal; se incluye también un análisis del impacto ambiental, económico y su aporte a la defensa del país.

One of the most environmentally friendly solutions associated with transport is the compressed air technologies applied to bicycles; Because it is an ecological means of transportation par excellence. The present project was developed at the University of Holguín, where "Oscar Lucero Moya" is located and aims to develop a procedure for the design of the piston, connecting rod and crankshaft of a compressed air motor. The work is framed within the engineering design process. A logical historical analysis of these technologies was carried out to meet the stated objectives; The acquired knowledge was applied in subjects like Design of Elements of Machines I and II, Mechanical Drawing, Finite Element, Automotive Machines, Technical Thermodynamics and Materials Sciences. The theoretical value of the research consists in the theoretical and mathematical modeling of the working process of this pneumatic motor mechanism; As well as the linear optimization of its main parameters, where the 3D design is implemented and the methodological foundations for the multiobjective optimization of this process and others are shown; Associated with CAD / CAM / CAPP systems. The practical utility is evidenced in the Procedure for the design of the mechanism Piston - Connecting Rod - Crankshaft; Also includes an analysis of the environmental impact, economic and its contribution to the country's defense.